很多人都知道制造石英晶體的原材料是天然礦體結晶體石英和水晶，但是并不是每種都可以用來生產晶體和振蕩器的，目前發現的300多種結晶體中，約有20多種具有壓電效應。而這種特性是18世紀末居里兄弟發現的，到現在已經有一百多年了，然而各國的科學家和工程師們，仍然在研發和追求更高端，更高要求的晶體振蕩器設計和開發。AXTAL Crystal公司是德國的石英水晶組件制造商，采用人工培植合成的石英為原材料，在壓電效應方面比天然的晶體更好，而且滿足大批量生產的需求，人工成本更低，可以把更多的費用應用到研發當中，為廣大用戶提供品質更好，性能更高的頻率控制元器件。

在電子學中，需要高頻率恒定的振蕩器和具有大斜率的濾波器。為了實現這種振蕩器和SAW濾波器，需要高振動質量的圓。這些諧振電路的自諧振也應該盡可能獨立于溫度和其他環境影響，并且長時間保持不變。這些條件通常由機械諧振器比通過電路更好地實現。作為機電諧振器的石英諧振器在很大程度上滿足了所有這些條件。已經反復嘗試用其他壓電材料代替石英，特別是具有更強壓電效應的壓電陶瓷材料。但是，僅僅通過電路與機械振動的非常松散的耦合確實在石英中實現，外部影響對機械自諧振的影響很小。此外，通過結合幾種有利的性能，例如結晶材料的低衰減，非常好的機械和動態穩定性以及低溫度依賴性，石英已經證明優于其他材料。通過使用合適的機械振動模式和相應的晶體取向（石英部分），石英振動器可以在很寬的頻率范圍內在技術上實現。由于分別激發的振蕩模式，振蕩晶體的典型電氣值（替換數據）導致某些頻率范圍。

石英晶體中使用的振動模式：

SMD晶體的諧振頻率由機械尺寸確定，與所有機械振蕩器一樣，具有給定的材料常數。這些尺寸在低頻方向上受到石英晶體外殼的標準尺寸的限制。在每種情況下，通過諧振器的合理可制造性使得高頻的尺寸變小，給出了不同振動模式的頻率上限。從低頻到高頻，應用波形彎曲，拉伸，表面剪切和厚度剪切。

圖2.1振動形式

32.768K晶振基本上分配給彎曲振蕩器。石英晶體的應用范圍最近也受到集成電路技術可能性的青睞，在高頻厚度剪切振蕩器領域發生了重大轉變。通過高頻晶體振蕩器的分頻有利地獲得較低的頻率。盡管如此，應簡要處理低頻石英的振動形式，以便傳達完整的圖像（圖2.1）。低頻振蕩器也用于濾波器電路和集成振蕩器中的微諧振器。

石英原料：

石英晶體的機械諧振器由石英制成，石英是二氧化硅SiO2的單晶變體。只有“石英的修改已經piezoelekrische性質。二氧化硅在自然界幾個國家形式發生，雖然地球表面的14％由二氧化硅，單晶狀態形式，石英或水晶很少特別是前鮮為人知的是..大，粘連和Verzwilligungen自由晶體，將其所需的經濟生產的石英晶體諧振器的粘連是通過另一軸向方向的晶體的主要晶體Verzwilligungen內。是具有反向極性，壓電效應的區域。由以上的573/C的轉變溫度的結晶的加熱轉換“石英在$修改。冷卻后，將晶體返回到“修改，但不能是均勻的。即在相同的旋向性，前左旋轉石英包括與所述單元電池（結）的分子螺旋線的右手感的部分。其后果是壓電效應不同的極性。在在石英晶體生產的第一階段期間，從馬達加斯加和巴西獲得合適的石英晶體。

對無瑕石英晶體日益增長的需求迅速增長，因此人們早就想到合成石英晶體。幾乎怪誕的石英原石短缺迫使1942年對此問題進行了激烈的研究。1964年開始大規模生產合成石英。如今，Schwingquar-ze幾乎全部由合成材料制成。水熱合成在垂直高壓釜中進行。高壓釜中充滿氫氧化鈉溶液。在高壓釜的下部是溶液晶體石英，因為它另外用于生產石英玻璃。在高壓滅菌器的頂部是仿真植物。位于高壓釜下部的石英裂縫在約1000-1800kp/cm2的壓力和約390/℃的溫度下溶解。通過熱對流，過飽和溶液流入高壓釜的上部，并在種子板上在約350℃的溫度下結晶。胚芽板的厚度約為1mm（Z軸），它們的長度約為180mm是母體晶體的Y軸，X方向的寬度取決于5至50mm的方法。最大晶體生長的方向是Z軸，在自然石英中是晶體的最大尺寸。因此，晶體形成主要發生在Z表面上。正常生長速度約為每天0.2-1毫米。一般來說，生長過程大約需要40-80天。在這些條件下合成的石英晶體沒有粘連和凝結。

圖2.2天然石英晶體

5.O berton特殊材料制成的5MHz貼片晶振參考石英的可實現振動質量Q大于3@106，可與之相媲美。

圖2.3合成石英晶體

強烈的電離輻射（X射線輻射）會導致內部鋁離子區域的晶格發生變化。在通過灰色著色（在自然界中=煙熏石英）的強烈照射后，在晶格中具有強Al濃度的區域變得可見。如果石英晶體在工作期間暴露于強輻射，則它們的共振頻率（老化）會發生變化。對于航空航天或衛星應用，這些Al離子在500V/cm的電場中在500/C的溫度下被除去（SweeptQuartz-Crystal）。

晶軸：

從天然的，六邊形的橫截面形狀中，石英晶體，并在晶振正常開始向下垂直上彼此固定的坐標x，y和z的頂部，我們定義為Z軸穿過晶體虛軸的頂端（圖2.6），Z軸也稱為光軸，因為在其方向上可以觀察到雙折射的光學現象。垂直于其并穿過六角棱鏡的角的X軸也稱為電軸，因為通過晶體在該方向上的變形（直接壓電效應）發生電荷。Y軸再次垂直于其他兩個軸，因此穿過晶體區域（圖2.4）。當在X軸方向上施加電荷時，在Y軸方向上發生伸長（間接壓電效應）。因此，Y軸也稱為機械軸。

石英晶體行業發展至今，已成為科技與智能不可或缺的一部分，沒有晶振也許現在的生活不會這么方便快捷，當然，這也要感謝大自然的饋贈，因此AXTAL Crystal公司一直積極響應和從事各種環保相關的事業。每年會把年利潤的2%用于支持環境保護和污染處理，所有晶振產品均已通過ROHS環保指令，以及REACH和WEEE等規定，是一家值得信任和支持的優質石英晶體供應商。